Τι είναι η φόρμουλα για την εύρεση της ταχύτητας του αντικειμένου;
1. Χωρίς αντίσταση αέρα (ελεύθερη πτώση):
* v =gt
Οπου:
* V είναι η τελική ταχύτητα (m/s)
* g είναι η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (περίπου 9,8 m/s²)
* t είναι ο χρόνος που έχει πέσει το αντικείμενο
2. Με αντίσταση αέρα:
* v =(mg/c) * (1 - e^( - ct/m))
Οπου:
* V είναι η τελική ταχύτητα (m/s)
* m είναι η μάζα του αντικειμένου (kg)
* g είναι η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (περίπου 9,8 m/s²)
* C είναι ο συντελεστής οπισθέλκουσας (εξαρτάται από το σχήμα και το μέγεθος του αντικειμένου)
* t είναι ο χρόνος που έχει πέσει το αντικείμενο
* E είναι η μαθηματική σταθερά (περίπου 2,718)
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η φόρμουλα για ελεύθερη πτώση δεν προϋποθέτει αντίσταση αέρα, η οποία είναι μια ιδανική κατάσταση. Στην πραγματικότητα, όλα τα αντικείμενα που πέφτουν αντιμετωπίζουν κάποιο επίπεδο αντίστασης στον αέρα.
* Ο συντελεστής οπισθέλκουσας (C) είναι ένας πολύπλοκος παράγοντας που εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος και την πυκνότητα του αέρα του αντικειμένου. Είναι συχνά δύσκολο να προσδιοριστεί με ακρίβεια.
* Ο τύπος για την πτώση με την αντίσταση στον αέρα παρέχει μια προσέγγιση. Χρησιμοποιείται συχνά σε προσομοιώσεις και μοντελοποίηση για να εκτιμηθεί η ταχύτητα ενός αντικειμένου που πέφτει.
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι ρίχνετε μια μπάλα από ύψος 10 μέτρων. Χρησιμοποιώντας τον τύπο για ελεύθερη πτώση, μπορούμε να υπολογίσουμε την ταχύτητα μετά από 1 δευτερόλεπτο:
* v =gt =(9,8 m/s²) * (1 s) =9,8 m/s
Αυτό σημαίνει ότι η μπάλα θα πέσει με ταχύτητα 9,8 μέτρων ανά δευτερόλεπτο μετά από 1 δευτερόλεπτο.
Θυμηθείτε ότι αυτός είναι ένας απλοποιημένος υπολογισμός που δεν αντιπροσωπεύει την αντίσταση στον αέρα. Στην πραγματικότητα, η ταχύτητα της μπάλας θα ήταν ελαφρώς χαμηλότερη λόγω της τριβής του αέρα.
